Cables de fibra óptica, ¿cómo funcionan?

Lesics Española

9 May 201908:37

Summary

TLDREl vídeo explica cómo los cables de fibra óptica han revolucionado las comunicaciones, permitiendo la transmisión de datos a alta velocidad y bajo el océano. Compuestos de filamentos finos que transportan información mediante luz, se describen conceptos clave como la refracción y la reflexión interna total. Se aborda la atenuación y cómo los amplificadores proyectados a intervalos regulares mantienen la señal fuerte. Además, se menciona la importancia de estos cables para la conectividad global y cómo la fibra óptica, con sus propiedades de ancho de banda y alta seguridad, supera al cable de cobre tradicional.

Takeaways

🌐 La red mundial de cables de fibra óptica permite la transmisión de datos a gran velocidad y a larga distancia.
📡 Los cables de fibra óptica son fundamentales para la conectividad global, incluyendo internet y comunicaciones móviles.
💡 La fibra óptica está compuesta por filamentos delicados que transmiten información a través de la luz.
🔄 La luz se comporta de manera diferente al pasar por distintos materiales, lo que se mide por el índice de refracción.
🔀 La refracción de la luz es el fenómeno por el cual la luz se desvía al entrar en un medio con un índice de refracción diferente.
🔄 La reflexión interna total es esencial para la transmisión de datos a través de la fibra óptica, manteniendo la luz dentro del cable.
🛡️ Se requiere una capa protectora en los cables de fibra óptica para evitar la pérdida de señal y mantener la integridad de la luz.
📉 La atenuación es una pérdida de señal que ocurre en los cables de fibra óptica, la cual se combate con amplificadores estratégicamente colocados.
🌐 Los cables submarinos son esenciales para la conectividad global, mantenidos por compañías como AT&T, Orange y Ericsson.
🔌 Los amplificadores en los cables submarinos obtienen energía a través de una delgada cubierta de cobre dentro del cable.

Q & A

¿Cómo es posible recibir información de cualquier rincón del mundo en un abrir y cerrar de ojos?
-Gracias a una red de cables de fibra óptica que se colocan bajo tierra y bajo el océano, que transportan la mayor parte de los datos del mundo.
¿Qué son los cables de fibra óptica y cómo funcionan?
-Los cables de fibra óptica están compuestos de filamentos de fibra y utilizan la luz para transportar información. Funcionan mediante la reflexión interna total, donde la luz se refleja dentro del cable hasta alcanzar su destino.
¿Cuál es la velocidad de la luz y cómo afecta su comportamiento al pasar a través de distintos materiales?
-La velocidad de la luz cambia al pasar a través de un medio y esto se mide por el índice de refracción. La variación en velocidad conduce a la refracción, que es el cambio en la dirección de la luz al pasar de un medio a otro.
¿Qué es la refracción y cómo se relaciona con el funcionamiento de las fibras ópticas?
-La refracción es el cambio en la dirección de la luz al pasar de un medio a otro con un índice de refracción diferente. En las fibras ópticas, se utiliza la refracción para mantener la luz dentro del cable a través de la reflexión interna total.
¿Cómo se logra la reflexión interna total en las fibras ópticas?
-La reflexión interna total se logra cuando la luz intenta pasar de un medio con un alto índice de refracción a uno con un bajo índice de refracción, y el ángulo de incidencia es mayor al ángulo crítico.
¿Por qué las fibras ópticas necesitan una capa protectora y cómo se implementa?
-Las fibras ópticas necesitan una capa protectora para evitar daños y mejorar la robustez del cable. Esto se hace introduciendo un vidrio de bajo índice de refracción sobre el núcleo del cable, conocido como revestimiento.
¿Cuál es la causa principal de la pérdida de señal en los cables de fibra óptica y cómo se soluciona?
-La atenuación, que es la pérdida de intensidad de la señal, es causada principalmente por absorción y dispersión. Para solucionar esto, se utilizan amplificadores que incrementan la intensidad de la señal después de cierta distancia.
¿Cómo se transmite la información a través de las fibras ópticas, como las llamadas telefónicas o señales de internet?
-La información se codifica en binario (ceros y unos) y se transmite como ondas electromagnéticas. Las señales de alta frecuencia representan unos y las de baja frecuencia representan ceros.
¿Quiénes son los principales proveedores y mantenedores de la red de cables submarinos?
-Los principales proveedores y mantenedores de la red de cables submarinos son empresas de servicios móviles como AT&T, Orange y Ericsson.
¿Cómo se obtiene la energía para los amplificadores en los cables submarinos?
-La energía para los amplificadores en los cables submarinos se obtiene a través de una fina cubierta de cobre dentro del cable que transporta la energía eléctrica a lo largo del cable.
¿En qué otro campo se utilizó la fibra óptica antes que en telecomunicaciones?
-La fibra óptica se utilizó por primera vez en endoscopia, un campo médico, antes de ser adoptada en telecomunicaciones.

Outlines

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🌐 Funcionamiento de las fibras ópticas

Este párrafo explica cómo la tecnología de las fibras ópticas ha permitido la transmisión de datos a velocidades increíbles. Se menciona que la mayoría de los datos mundiales viajan a través de cables de fibra óptica, que también se utilizan en equipos médicos. Se describe la composición de un cable de fibra óptica, que está formada por miles de filamentos de fibra, y cómo la información se transporta en forma de luz. Se explican conceptos fundamentales de la luz como la velocidad y la refracción, y cómo la refracción se utiliza en las fibras ópticas para transmitir luz. También se menciona el concepto de reflexión interna total y cómo se aprovecha en los cables de fibra óptica para transmitir luz a larga distancia. Finalmente, se habla sobre la necesidad de una capa protectora y cómo se resuelve el problema de la reflexión interna total con la introducción de un revestimiento de bajo índice de refracción.

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📶 Transmisión de datos a través de fibras ópticas

Este segundo párrafo profundiza en cómo se transmite la información a través de las fibras ópticas. Se describe el proceso de convertir información, como mensajes de texto, en código binario y cómo se transmite esta información en forma de ondas electromagnéticas. Se explica que los pulgares de luz, que son los que llevan la información, viajan a través de una red complicada de cables que se extienden bajo tierra y bajo el océano. Se menciona a AT&T, Orange y Ericsson como importantes proveedores de servicios que mantienen estos cables. Además, se aborda la cuestión de cómo se alimentan los amplificadores en el fondo del océano, utilizando una fina cubierta de cobre dentro del cable. Se compara la fibra óptica con el cable de cobre, destacando las ventajas de la fibra óptica en términos de ancho de banda y velocidad. También se menciona la alta seguridad de datos que ofrece la fibra óptica y se hace referencia a su uso en endoscopia antes de su aplicación en telecomunicaciones.

Mindmap

Keywords

💡Fibra óptica

La fibra óptica es un tipo de cable que utiliza la luz para transmitir datos. Está compuesta de filamentos de vidrio extremadamente delgados y es capaz de llevar información a largas distancias a altas velocidades. En el vídeo, se menciona que las fibras ópticas transportan la mayoría de los datos del mundo y son fundamentales para la conectividad global, como en la transmisión de correos electrónicos y señales de internet.

💡Índice de refracción

El índice de refracción es una medida de cómo la luz se desvía o se 'refleja' al pasar de un medio a otro. En el vídeo, se explica que la variación en la velocidad de la luz al pasar a través de diferentes medios se expresa mediante el índice de refracción, lo cual es crucial para entender cómo funciona la fibra óptica y cómo se produce la reflexión interna total.

💡Reflexión interna total

La reflexión interna total es un fenómeno que ocurre cuando la luz no se escapa de la fibra óptica sino que se refleja completamente dentro de ella. Esto se consigue cuando la luz alcanza un ángulo crítico de incidencia en relación con el índice de refracción del material. En el vídeo, se destaca que esta propiedad es esencial para la transmisión de datos a través de fibras ópticas.

💡Dopantes

Los dopantes son materiales que se añaden a otros para cambiar sus propiedades. En el contexto de las fibras ópticas, se usan para modificar el índice de refracción del vidrio, permitiendo así la reflexión interna total. El vídeo menciona que al aumentar el índice de refracción con dopantes, la luz se inclina más hacia la superficie, lo que es fundamental para la función de las fibras ópticas.

💡Atenuación

La atenuación se refiere a la pérdida de intensidad de una señal a medida que viaja a lo largo de la fibra óptica. Se menciona en el vídeo como una de las principales desventajas de las fibras ópticas, ya que limita la distancia que puede recorrer una señal antes de necesitar ser amplificada. La absorción y la dispersión son factores que contribuyen a la atenuación.

💡Amplificadores

Los amplificadores son dispositivos que se utilizan para aumentar la intensidad de una señal, permitiendo que se transmita a largas distancias sin perder calidad. Según el vídeo, los amplificadores son esenciales en las redes de fibra óptica para compensar la atenuación y mantener la integridad de la señal.

💡Código binario

El código binario es una forma de representar información digital usando solo dos dígitos: cero y uno. En el vídeo, se describe cómo cualquier información, como mensajes de texto, se convierte en una secuencia de ceros y unos antes de ser transmitida a través de fibras ópticas, ilustrando cómo se digitaliza y transmite la información en la era moderna.

💡Ancho de banda

El ancho de banda hace referencia a la cantidad de datos que se pueden transmitir por segundo a través de una conexión. En el vídeo, se afirma que las fibras ópticas ofrecen un ancho de banda más amplio y transmiten datos a velocidades mayores que los cables de cobre, lo que las hace más eficientes para la transmisión de información.

💡Interferencia electromagnética

La interferencia electromagnética es una perturbación causada por el flujo de electrones en un cable de cobre que puede afectar a la calidad de la señal. En el vídeo, se contrasta con la fibra óptica, donde la luz está confinada y no puede interactuar con señales externas, proporcionando así una mayor seguridad de datos.

💡Cable submarino

Un cable submarino es un tipo de cable de fibra óptica que se coloca bajo el océano para conectar continentes y asegurar la comunicación global. El vídeo destaca su importancia en la infraestructura de telecomunicaciones y menciona a AT&T, Orange y Ericsson como algunos de los principales mantenedores de estos cables.

Highlights

La red de cables de fibra óptica permite la transmisión de datos a gran velocidad y a larga distancia.

Los cables de fibra óptica son fundamentales para la conectividad global, incluyendo internet y comunicaciones móviles.

Un solo filamento de fibra óptica es tan delgado como un cabello humano.

La información se transporta a través de fibras ópticas en forma de luz.

La velocidad de la luz varía al pasar por diferentes medios, lo que se mide por el índice de refracción.

La refracción de la luz al pasar de un medio a otro es la base para el funcionamiento de las fibras ópticas.

La reflexión interna total es esencial para la transmisión de luz en las fibras ópticas.

El uso de dopantes permite aumentar el índice de refracción y controlar la luz en las fibras ópticas.

Las fibras ópticas requieren una capa protectora para evitar la interrupción de la reflexión interna total.

La atenuación es una limitante en la distancia de transmisión de las fibras ópticas.

Los amplificadores son necesarios para compensar la pérdida de señal a larga distancia.

Cualquier información, como llamadas telefónicas o señales de internet, se puede transmitir en forma de ceros y unos.

Las ondas electromagnéticas de alta frecuencia representan unos y las de baja frecuencia representan ceros.

Los cables de fibra óptica están distribuidos globalmente, incluyendo subterráneos y submarinos.

Las empresas como AT&T, Orange y Ericsson son importantes en la mantenimiento de la infraestructura de cables submarinos.

Los cables submarinos tienen una estructura de protección y resistencia para mantener la fibra óptica segura.

La energía para los amplificadores en los cables submarinos se obtiene de una fina cubierta de cobre.

Los cables de fibra óptica son superiores al cable de cobre en términos de ancho de banda y velocidad.

Los cables de fibra óptica ofrecen una alta seguridad de datos debido a la confinación de la luz dentro de la fibra.

La fibra óptica se usó inicialmente en endoscopia antes de su aplicación en telecomunicaciones.